本發(fā)明涉及煙草行業(yè)造紙法再造煙葉生產(chǎn)
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種三級逆流萃取煙末原料的工藝。
背景技術(shù)：
：造紙法再造煙葉是采用造紙法原理，利用不能直接用于卷煙制品的低等或廢次煙草原料，經(jīng)過提取、制漿、基片抄造、涂布、烘干、分切、加香等工藝而制成。由于涂布液中有效的煙草成分主要源于煙末原料，因此煙末提取工藝直接關(guān)系到再造煙葉成品的最終品質(zhì)。在煙末提取上，較多研究旨在提高煙末提取效率和質(zhì)量，如黃思敏[黃思敏,馬林.造紙法再造煙葉提取新工藝的研究應用[j].黑龍江造紙,2015,43(1):1-3.]等人研究了提取溫度、料液比和提取時間對煙末原料關(guān)鍵致香成分提取效率的影響，研究結(jié)果顯示料液比影響較為顯著；黃明等人利用醇沉法對煙末濃縮液進行醇沉處理，去除對吸味不利的化學成分，明顯提升了煙末濃縮液的感官質(zhì)量；賴偉揚等人研究了水和乙醇為溶劑對再造煙葉原料煙草碎片和煙梗提取的影響，結(jié)果顯示乙醇提取明顯好于水提取，等等。概括而言，目前再造煙葉煙末原料提取介質(zhì)均采用水溶劑，雖然在合適的工藝條件下，水溶劑能夠較好的提取煙末原料的極性成分，但對相當種類的關(guān)鍵致香成分提取效率較低。而采用乙醇等較弱極性的提取介質(zhì)，雖然提高了關(guān)鍵致香成分的提取效率，但極大的增加了成本。技術(shù)實現(xiàn)要素：為避免上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明提供了一種再造煙葉煙末原料的動態(tài)梯度ph三級逆流萃取工藝，以期可以提高煙末原料致香成分的提取效率。為實現(xiàn)發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：本發(fā)明再造煙葉煙末原料的動態(tài)梯度ph三級逆流萃取工藝，是在按現(xiàn)有技術(shù)的三級逆流萃取工藝對煙末原料進行萃取的過程中，通過向萃取體系中勻速泵入酸液和堿液，并控制酸液和堿液的濃度及流量，實現(xiàn)三級逆流萃取工藝中每一級萃取混合體系ph值的動態(tài)梯度變化，從而提高煙末原料致香成分的提取效率；具體是使三級萃取混合體系的ph值為2.9～3.3、二級萃取混合體系的ph值在3.1-5.8之間動態(tài)梯度變化，一級萃取混合體系的ph值在5.8-7.7之間動態(tài)梯度變化。實現(xiàn)三級逆流萃取工藝中每一級萃取混合體系ph值的動態(tài)梯度變化的具體方法為：在三級萃取段，向萃取對象中連續(xù)勻速泵入濃度在1×10-2～4×10-2mol/l的酸液作為萃取介質(zhì)，泵入速度為0.125m3/min、每批泵入量為5m3，使三級萃取混合體系的ph值為2.9～3.3；在二級萃取段，向萃取介質(zhì)中連續(xù)勻速泵入濃度在1～4mol/l的堿液(堿液a)，泵入速度為2.5l/min、每批次泵入100l，使二級萃取混合體系的ph值在3.1-5.8之間動態(tài)梯度變化；在一級萃取段，向萃取介質(zhì)中連續(xù)勻速泵入濃度在0.5～2mol/l的堿液(堿液a)，泵入速度為2.5l/min、每批次泵入100l，使一級萃取混合體系的ph值在5.8-7.7之間動態(tài)梯度變化。其中，所述酸液為一水合檸檬酸溶液，所述堿液為氫氧化鉀溶液。具體的，如圖1所示，酸液是在三萃前泵入，堿液a是在三萃擠出段后泵入，堿液b是在二萃擠出段后泵入。本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在：1、不同ph值的水溶液能夠明顯提高煙末原料某些極性致香成分(如含氧含氮雜環(huán)，酸類、酚類、酯類等)的提取效率，因此，本發(fā)明通過在合適的工藝位置添加酸液和堿液，實現(xiàn)了一萃偏中性、二萃弱酸性、三萃較強酸性的動態(tài)梯度ph萃取化學環(huán)境，從而在不改變?nèi)軇┓N類的條件下，極大地提高了煙末原料關(guān)鍵致香成分的萃取效率，明顯地改善了再造煙葉的感官品質(zhì)。2、本發(fā)明以價格極為低廉的氫氧化鉀、檸檬酸作為酸堿調(diào)節(jié)劑，選擇了合適的加酸加堿工藝點，并結(jié)合再造煙葉三級逆流萃取工藝流程連續(xù)性的特點，較為巧妙的實現(xiàn)了各萃取段萃取體系ph的連續(xù)梯度變化。3、作為酸堿調(diào)節(jié)劑的氫氧化鉀和檸檬酸，最終在煙末提取液中主要以檸檬酸鉀的形式存在，檸檬酸鉀對于促進再造煙葉紙基的熱量分批釋放、降低燃燒的溫度有明顯的作用，從而降低再造煙葉產(chǎn)品普遍具備的灼燒感缺憾。此外，由于再造煙葉生產(chǎn)過程中煙梗提取液的引入，使得再造煙葉產(chǎn)品鉀氯比普遍偏高，而鉀氯比通常與煙草產(chǎn)品的感官質(zhì)量正相關(guān)。顯而易見，酸堿調(diào)節(jié)劑的加入，不僅在低成本、簡單工藝的條件下實現(xiàn)了萃取效率的提升，而且巧妙的避免了由于添加劑的使用對煙草產(chǎn)品感官質(zhì)量的負面影響。概括而言，以檸檬酸、氫氧化鉀作為酸堿調(diào)節(jié)劑來實現(xiàn)再造煙葉煙末原料動態(tài)梯度ph三級逆流萃取，具有成本低、易實現(xiàn)、無污染、效果好的突出優(yōu)點。附圖說明圖1為本發(fā)明再造煙葉煙末原料的動態(tài)梯度ph三級逆流萃取工藝中，酸堿調(diào)節(jié)劑的添加工藝位置示意圖。具體實施方式下面對本發(fā)明的實施例作詳細說明，本實施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述的實施例。實施例1本實施例以煙末為原料，首先通過三級逆流萃取工藝對其進行萃取，每一級的萃取條件為：煙末與萃取介質(zhì)的質(zhì)量比為1:5，提取溫度為50℃，時間為40min。在萃取的過程中，進行如下操作，以實現(xiàn)三級逆流萃取工藝中每一級萃取混合體系ph值的動態(tài)梯度變化：(1)在三級萃取段，向萃取對象(煙末)中連續(xù)勻速泵入濃度為1.13×10-2mol/l的一水合檸檬酸溶液作為萃取介質(zhì)，泵入速度為0.125m3/min、每批泵入量合計5m3，使三級萃取混合體系的ph值約為3.1左右；(2)在二級萃取段，向萃取介質(zhì)(三級萃取段獲得的提取液)中連續(xù)勻速泵入濃度為1.13mol/l的氫氧化鉀溶液，泵入速度為2.5l/min、每批次泵入100l，使二級萃取混合體系的ph值在3.1-5.8之間動態(tài)梯度變化；(3)在一級萃取段，向萃取介質(zhì)(二級萃取段獲得的提取液)中連續(xù)勻速泵入濃度為0.565mol/l的氫氧化鉀溶液，泵入速度為2.5l/min、每批次泵入100l，使一級萃取混合體系的ph值在5.8-7.7之間動態(tài)梯度變化。煙末原料經(jīng)動態(tài)梯度ph三級逆流萃取后，一萃液經(jīng)高速離心，再進入蒸餾塔濃縮至25°±0.2bé得到濃縮液，濃縮液經(jīng)調(diào)配后(加入少量香料)形成涂布液，備用。再按如下步驟制作成煙用造紙法薄片：a、通過現(xiàn)有技術(shù)的三級逆流萃取方式對煙梗進行提取，得到煙梗提取液和煙梗渣，每一級的萃取條件為：煙梗與萃取介質(zhì)的質(zhì)量比為1:4，提取溫度為55℃，時間為40min。萃取介質(zhì)為水。b、煙梗提取液廢去不用，將煙梗渣、煙末渣以及經(jīng)預先碎漿的外加纖維送入三級串聯(lián)高濃磨漿機進行磨漿，控制出口漿料叩解度在30±2°sr，混合漿料經(jīng)紙機上網(wǎng)成型、干燥后形成再造煙葉基片。c、按照38±1％的涂布率對再造煙葉基片進行涂布，基片涂布后經(jīng)干燥、分切為再造煙葉產(chǎn)品。組織專業(yè)評價人員對本實施例所得產(chǎn)品進行評價，產(chǎn)品標注為s1。實施例2本實施例按相同的方法對相同的煙末原料進行三級逆流萃取，并按相同的方法制成再造煙葉基片，區(qū)別僅在于：步驟(1)中一水合檸檬酸溶液的濃度為3.39×10-2mol/l，步驟(2)中的氫氧化鉀溶液的濃度為3.39mol/l，步驟(3)中氫氧化鉀溶液的濃度為1.695mol/l，所得樣品標注為s2。對比例為進行對比，本實施例按普通工藝條件對與實施例1相同的煙末原料進行萃取并制成再造煙葉基片，也即與實施例1的區(qū)別僅在于在萃取的過程中，不通過添加酸液和堿液來調(diào)整萃取混合體系的ph。將上述實施例所得到的由動態(tài)梯度ph三級逆流萃取工藝與普通工藝條件下關(guān)鍵致香成分的萃取效率進行對比，結(jié)果如表1所示：表1.濃縮液致香成分提取效率對比分析從表1可得，除揮發(fā)性醇類外，s1工藝與s2工藝在其他6個大類的致香成分總量上明顯高于普通工藝，萃取效率較普通工藝高出8到59個百分點，從而在數(shù)據(jù)上證實了動態(tài)梯度ph三級逆流萃取的工藝優(yōu)越性。將s1、s2及普通再造煙葉產(chǎn)品制成的卷煙，經(jīng)過行業(yè)專業(yè)評吸人員組成的評價小組感官評價，具體評價結(jié)果如表2所示：表2.再造煙葉產(chǎn)品品吸結(jié)果對比卷煙樣品香氣質(zhì)香氣量雜氣刺激余味普通產(chǎn)品00000s1++++0++s2+++-++注：“+”表示指標改善；“-”表示指標降低；“0”表示無變化從表2可得，s1及s2工藝制備的再造煙葉產(chǎn)品較普通工藝制備的再造煙葉產(chǎn)品在感官質(zhì)量上具有十分明顯的優(yōu)勢，由于核心致香成分萃取效率的提升，再造煙葉產(chǎn)品的香氣質(zhì)、香氣量得到明顯改善；由于酸堿調(diào)節(jié)劑最終產(chǎn)物檸檬酸鉀的引入，再造煙葉產(chǎn)品的刺激性和余味指標得到明顯提高。品吸結(jié)果表明，動態(tài)梯度ph三級逆流萃取煙末原料的新工藝對提升再造煙葉產(chǎn)品的內(nèi)在質(zhì)量貢獻較大，具備良好的應用前景。以上所述僅為本發(fā)明的示例性實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。當前第1頁12